5 dæmi um spurningar um varmaflutning
1. Tvær stangir P og Q af sömu stærð en úr mismunandi málmtegundum eru festar saman eins og sýnt er á myndinni hér að neðan. Ef varmaleiðnistuðull P er tvöfaldur varmaleiðnistuðull Q, þá er hitastigið á mörkum P og Q...
A. 600 oC
B. 200 ° C
C. 100 ° C
D. 90 ° C
E. 60 ° C
Umræða
Það er vitað að:
Tvær stangir P og Q eru jafn stórar
Varmaleiðnistuðullinn P er tvöfaldur varmaleiðnistuðullinn Q
Hitastigið á enda stangarinnar P er 90 ° , hitastigið á enda stangarinnar Q er 0 ° og hitastigið á milli stanganna P og Q er T.
Spurning: Hitastig á jaðarfletinum P og Q
Svar:
Formúlan fyrir hraða varmaflutnings með leiðni :
Lýsing: Q/t = varmaflutningshraði, k = varmaleiðni, A = þversniðsflatarmál, T1 = hátt hitastig, T2 = lágt hitastig, l = lengd hlutar.
Tvær stangir P og Q eru jafnstórar þannig að yfirborðsflatarmálið (A) og lengdin (l) hverfa úr jöfnunni. Ofangreind jafna breytist í:
Varmaleiðnistuðullinn P er tvöfaldur varmaleiðnistuðullinn Q. Ofangreind jafna breytist í:
Hitastig oddi stangarinnar P er 90 ° , hitastig oddi stangarinnar Q er 0 ° og hitastigið milli stanganna P og Q er T. Jafnan hér að ofan breytist í:
Hitastigið á jaðarfletinum P og Q er 60 ° C.
Rétta svarið er E.
2. Stöngin A og B hafa sama þversniðsflatarmál og lengd. Ef leiðnistuðull stangar A = 1/4 sinnum leiðnistuðull stangar B, þá eru báðar hitaðar í öðrum endanum og það kemur í ljós að báðar upplifa sömu hitabreytingu. Þá er hlutfall varmaflutningshraða stangar A og stangar B…..
A. 1: 4
B. 1: 2
C. 1: 1
D. 2:1
E. 4: 1
Umræða
Það er vitað að:
Þversniðsflatarmál stangar A (A) = þversniðsflatarmál stangar B (A)
Lengd stangar A (l) = lengd stangar B (l)
Leiðnistuðull stangar A (k) = 1/4 sinnum leiðnistuðull stangar B (1/4 k)
Breyting á hitastigi stöng A (ΔT) = breyting á hitastigi stöng B (ΔT)
Óskað er eftir: Samanburður á varmaflutningshraða stangar A og stangar B
Svar:
Formúlan fyrir hraða varmaflutnings með leiðni:
Lýsing: Q/t = varmaflutningshraði, k = varmaleiðni, A = þversniðsflatarmál, T2 = hátt hitastig, T1 = lágt hitastig, l = lengd hlutar.
Þversniðsflatarmálið er það sama, lengd stangarinnar er sú sama og hitabreytingin er sú sama.
Rétta svarið er E.
3. Tvær málmstangir A og B af sömu stærð hafa leiðnistuðulinn 2k og k, hvor um sig.
Báðir eru tengdir saman og lausu endarnir eru hitaðir eins og sýnt er á myndinni.
Hitastigið (T) við málmtenginguna A og B er...
A. 80 ° C
B. 100 ° C
C. 120 ° C
D. 150 ° C
E. 160 ° C
Umræða
Það er vitað að:
Tvær málmstangir A og B eru jafnstórar
Leiðnistuðull málmsins A = 2k
Málmleiðnistuðull B = k
Hitastig málmodds A = 210 ° C
Hitastig málmodds B = 30 ° C
Óskað er eftir: Hitastig (T) við málmsamskeyti A og B
Svar:
Formúlan fyrir hraða varmaflutnings með leiðni :
Lýsing: Q/t = varmaflutningshraði, k = varmaleiðni, A = yfirborðsflatarmál, T1 - T2 = hitabreyting, l = lengd stangarinnar
Tvær málmstangir, A og B, eru jafnstórar þannig að yfirborðsflatarmál (A) og lengd (l) stanganna eru fjarlægð úr jöfnunni.
Rétta svarið er D.
4. Tvær leiðarstangir með sömu lengd og þversniðsflatarmál eru tengdar saman eins og sýnt er á myndinni hér að neðan. Varmaleiðnistuðull annarrar leiðarstangarinnar er 2 sinnum varmaleiðnistuðull fyrstu stangarinnar. Ef fyrri stöngin er hituð þannig að T1 = 100 ° C og T2 = 25 ° C, þá er hitastigið við samskeytin (T) ...
A. 30 oC
B. 35 ° C
C. 40 ° C
D. 45 ° C
E. 50 ° C
Umræða
Það er vitað að:
Tvær málmstangir A og B eru jafnstórar
Leiðnistuðull stangarinnar I = k
Leiðnistuðull stangar II = 2k
Hitastig odds stangarinnar I = 100 ° C
Hitastig stangarodds II = 25 ° C
Spurt: Hitastig við samskeyti stanganna I og II
Svar:
Formúlan fyrir hraða varmaflutnings með leiðni:
Lýsing: Q/t = varmaflutningshraði, k = varmaleiðni, A = yfirborðsflatarmál, T1 - T2 = hitabreyting, l = lengd stangarinnar
Hitastig á jaðarfletinum P og Q:
Tvær málmstangir, A og B, eru jafnstórar þannig að yfirborðsflatarmál (A) og lengd (l) stanganna eru fjarlægð úr jöfnunni.
Rétta svarið er C.
5. Þrjár mismunandi málmstangir A, B og C en með sömu lengd og þversniðsflatarmál eru tengdar saman eins og sýnt er á myndinni hér fyrir neðan.
Stór leiðni 4 kA = 2 þúsundB = kC og T1 = 100oC og T4 = 20oC síðan hitastigið T2 og T3 er…
A. T2 = 54,26 ° C, T3 = 31,4 ° C
B. T2 = 31,4 ° C, T3 = 54,26 ° C
C. T2 = 32,4 ° C, T3 = 54,26 ° C
D. T2 = 56,26 ° C, T3 = 31,4 ° C
E. T2 = 54,26 ° C, T3 = 30,4 ° C
Umræða
Það er vitað að:
T1 = 100 ° C
T4 = 20 ° C
4 k A = 2 k B = k C
Ef kC = 4, kB = 2, kA = 1
Spurt: T 2 og T 3
Svar:
Formúlan fyrir varmaflutning með leiðni:
Upplýsingar:
Q/t = varmaflutningshraði, k = varmaleiðni, A = þversniðsflatarmál, T1 = upphafshitastig, T2 = lokahitastig, l = lengd stangarinnar.
Lengdin (l) og þversniðsflatarmálið (A) eru jöfn þannig að þau eru fjarlægð úr jöfnunni.
Notaðu þessa jöfnu til að reikna út hitastigið.
Skoðum málmstangirnar A og B.
Skoðum málmstangirnar B og C.
Fjarlægið jöfnu 1 og jöfnu 2:
Reiknaðu T2 með jöfnu 1:
Rétta svarið er A.
Heimild spurningar:
Eðlisfræðispurningar fyrir framhaldsskóla/starfsmenntaskóla á landsvísu
